JP4494023B2 - Gas generator for airbag - Google Patents
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Description
本発明は、衝撃から乗員を保護するエアバッグ用ガス発生器に関する。 The present invention relates to a gas generator for an air bag that protects an occupant from an impact.
自動車に搭載されるエアバッグシステムに組み込まれるエアバッグ用ガス発生器に対しては、乗員保護の観点から、様々な要求が存在する。この要求の一つには、搭載対象となる車両の通常の耐用年数(10年)以上にわたって、確実に作動できること等が挙げられる。
ガス発生器の小型化のためには、クーラント・フィルタをより簡素なものとすることができるように、燃焼温度の低いガス発生剤を使用することが望ましい。このような燃焼温度の低いガス発生剤を使用した場合には、更にガス発生剤の燃焼に際してNOxなどのガス成分を低減させることも可能であることから、一層望ましいものとなる。
There are various requirements for an air bag gas generator incorporated in an air bag system mounted on an automobile from the viewpoint of occupant protection. One of the requirements is that it can operate reliably over the normal service life (10 years) of the vehicle to be mounted.
In order to reduce the size of the gas generator, it is desirable to use a gas generating agent having a low combustion temperature so that the coolant / filter can be made simpler. When such a gas generating agent having a low combustion temperature is used, gas components such as NOx can be further reduced during combustion of the gas generating agent, which is more desirable.
しかし、上記燃焼温度の低いガス発生剤は、一般的な傾向として着火性も良くないことが知られている。一方、ガス発生器の作動の確実性を確保する観点からは、ガス発生剤の着火性及び燃焼性が良いことが望まれている。
従って、ガスのクリーン化ならびにガス発生器を軽量化することと、作動の確実性を確保することとは、ガス発生剤の着火性及び燃焼性において相反する技術的課題となっている。
However, it is known that the gas generating agent having a low combustion temperature has a poor ignitability as a general tendency. On the other hand, from the viewpoint of ensuring the reliability of the operation of the gas generator, it is desired that the gas generating agent has good ignitability and combustibility.
Therefore, gas cleaning, weight reduction of the gas generator, and ensuring the reliability of operation are technical issues that conflict with each other in terms of ignitability and combustibility of the gas generating agent.
さらにガス発生器の出力は、取り付け対象となる車種によって変更されることになるが、その度に構成容器や容器内部の部品の使用を変更することは、コスト高になるばかりか、部品の誤組み付けの原因ともなる。 Furthermore, the output of the gas generator will be changed depending on the vehicle model to be installed, but changing the use of the component container and the parts inside the container each time will not only increase costs, It also causes assembly.
本発明の関連する先行技術としては、特許文献1及び特許文献2がある。この内、特許文献1に示されたガス発生器は、点火器の作動により伝火薬を着火燃焼させ、その火炎でガス発生剤を着火燃焼させるものである。併しながら、この文献1中、ガス発生剤の燃焼温度には言及されておらず、前記燃焼温度に起因する課題は何ら示唆されていない。また特許文献2に示されガス発生器は、点火具の通電発火により伝火剤を着火させ、その火炎でガス発生剤を燃焼させるものである。特にこの文献2では、含窒素有機化合物のガス発生剤は着火性に劣ることから、周方向へのガスの流出を規制する着火室を設けるものである。併しながら、この文献2に記載された構造では、より低い燃焼温度のガス発生剤を効果的に燃焼させることはできず、またこの文献2中、燃焼温度の異なる二種以上のガス発生剤の使用については何ら言及されていないため、燃焼温度の異なるガス発生剤を組み合わせて出力を調整することはできない。
本発明は、作動時において、ガス発生剤の燃焼性を改善して、作動の確実性も確保できると同時に軽量化が可能であり、且つクリーンなガスを発生し、さらにガス発生器の作動確実性を十分に達成しながらも、出力調整が容易なエアバッグ用ガス発生器を提供することを課題とする。 The present invention improves the flammability of the gas generating agent during operation, can ensure the reliability of the operation, and at the same time can reduce the weight and generate clean gas, and further ensure the operation of the gas generator. It is an object of the present invention to provide a gas generator for an air bag that can easily adjust the output while achieving sufficient performance.
本発明に係るガス発生器では、燃焼温度の高いガス発生剤と、それよりも燃焼温度の低いガス発生剤とを組み合わせて使用し、燃焼温度の高いガス発生剤により、燃焼温度の低いガス発生剤を着火燃焼させることにより、上記課題を解決するものである。 In the gas generator according to the present invention, a gas generating agent having a high combustion temperature and a gas generating agent having a lower combustion temperature are used in combination, and a gas generating agent having a low combustion temperature is generated by the gas generating agent having a high combustion temperature. The above problem is solved by igniting and burning the agent.
即ち本発明は、ガス排出孔を有するハウジング、ガス発生器の作動開始手段としての点火手段、着火燃焼してエアバッグ膨張用のガスを発生させるガス発生剤を備えるガス発生器であって、当該ガス発生剤は、ハウジング内に区画された1又は2以上の燃焼室内に充填され、且つ少なくとも何れかの燃焼室内には、異なる燃焼温度を生じさせる少なくとも2種類のガス発生剤が共に充填されているエアバッグ用ガス発生器を提供する。 That is, the present invention is a gas generator comprising a housing having a gas discharge hole, an ignition means as an operation start means of the gas generator, and a gas generating agent that generates a gas for inflation by ignition and combustion, The gas generating agent is filled in one or more combustion chambers defined in the housing, and at least one of the combustion chambers is filled with at least two kinds of gas generating agents that generate different combustion temperatures. A gas generator for an airbag is provided.
上記ガス発生剤に於いては、同一の燃焼室内に燃焼温度の異なる二種以上のガス発生剤が充填されることになる。このガス発生剤の燃焼温度は、理論計算によって求めることができ、例えば米国NAVAL WEAPONS CENTERの基本プログラムに基づいて作成されたNEW PEP(NEW PROPELLANT EVALUATION PROGRAM)によって計算することができる。そして、かかるガス発生器に於いて、ガス発生剤の着火性は、一般には、燃焼温度に相関することから、ガス発生器の作動に際して、先ずは燃焼温度の高いガス発生剤が着火され、その火炎により燃焼温度の低いガス発生剤を着火燃焼させることが望ましい。これにより、当該燃焼室内で発生する燃焼温度は、全て燃焼温度の高いガス発生剤が使用された場合に比べ、燃焼温度の低いガス発生剤が使用された分だけ減じられることになる。その結果、ガスの浄化や冷却に使用されるクーラント・フィルタをより簡素なもの(例えば、高度の燃焼ガス浄化効果や燃焼ガス冷却効果が要求されることのない簡素な構造のもの)とすることができ、更にNOxなどのガス成分を低減させることもできる。なお、燃焼温度の低いガス発生剤の充填量は、燃焼温度の高いガス発生剤の充填量よりも多いことが好ましい。 In the gas generating agent, two or more kinds of gas generating agents having different combustion temperatures are filled in the same combustion chamber. The combustion temperature of the gas generant can be determined by theoretical calculation, for example, by NEW PEP (NEW PROPELLANT EVALUATION PROGRAM) created based on the basic program of NAVAL WEAPONS CENTER in the United States. In such a gas generator, since the ignitability of the gas generating agent generally correlates with the combustion temperature, the gas generating agent having a high combustion temperature is first ignited when the gas generator is operated. It is desirable to ignite and burn a gas generating agent having a low combustion temperature by a flame. As a result, the combustion temperature generated in the combustion chamber is reduced by the amount of the gas generating agent having a low combustion temperature as compared with the case where the gas generating agent having a high combustion temperature is used. As a result, the coolant / filter used for gas purification and cooling should be simpler (for example, with a simple structure that does not require a high level of combustion gas purification effect or combustion gas cooling effect). In addition, gas components such as NOx can be reduced. The filling amount of the gas generating agent having a low combustion temperature is preferably larger than the filling amount of the gas generating agent having a high combustion temperature.
そして、ガス発生器の作動に際して、第1に燃焼温度の高いガス発生剤が着火されることから、その火炎により、確実に燃焼温度の低いガス発生剤を着火燃焼させることができる。特に燃焼温度の高いガス発生剤を使用することによって、燃焼が長時間持続することから(燃焼温度の低いガス発生剤が、長時間、高温雰囲気にさらされることから)、その火炎によって、燃焼温度の低いガス発生剤の燃焼をより確実なものとすることができる。依って、かかるガス発生剤同士の組合せにより、ガス発生器の作動の確実性を十分確保することができ、此によりガスのクリーン化およびガス発生器の軽量化を達成しながらも、ガス発生器の作動の確実性が確保されたガス発生器を提供することができる。また燃焼温度の高いガス発生剤と、燃焼温度の低いガス発生剤を混合する際に、その混合比率を変えることにより、ガス発生器に使用されるガス発生剤全体の燃焼温度を調整することもできる。従って、両ガス発生剤の充填比率を調整することで、ガス発生器の出力を細かくコントロールすることができ、此により必要とされる出力によって、ガス発生器の構成部品を変更する必要が無く、また構成部品の変更に伴う部品の誤組み付けのおそれもなくすことができる。 In the operation of the gas generator, first, the gas generating agent having a high combustion temperature is ignited, so that the gas generating agent having a low combustion temperature can be reliably ignited and burned by the flame. Because the combustion lasts for a long time, especially by using a gas generating agent with a high combustion temperature (because a gas generating agent with a low combustion temperature is exposed to a high temperature atmosphere for a long time), the flame causes a combustion temperature. The combustion of the gas generating agent having a low value can be made more reliable. Therefore, the combination of such gas generating agents can sufficiently ensure the reliability of the operation of the gas generator, thereby achieving gas cleaning while achieving gas cleaning and weight reduction of the gas generator. Thus, it is possible to provide a gas generator in which the certainty of operation is ensured. In addition, when mixing a gas generant with a high combustion temperature and a gas generant with a low combustion temperature, the combustion temperature of the entire gas generant used in the gas generator can be adjusted by changing the mixing ratio. it can. Therefore, by adjusting the filling ratio of both gas generating agents, it is possible to finely control the output of the gas generator, there is no need to change the components of the gas generator according to the required output, Further, it is possible to eliminate the possibility of erroneous assembly of parts due to the change of the component parts.
但し、本発明に於いて上記の効果を得るためには、同一燃焼室内に充填される二種以上のガス発生剤が、相互に燃焼温度が相違することが必要である。本発明のガス発生器は、燃焼温度の相違するガス発生剤を組み合わせて使用することにより、燃焼温度の低いガス発生剤を効果的に燃焼させ、且つガス発生剤全体としての燃焼温度を低減し、更にガスのクリーン化およびガス発生器の軽量化を果たすものだからである。 However, in order to obtain the above effect in the present invention, it is necessary that two or more kinds of gas generating agents filled in the same combustion chamber have different combustion temperatures. The gas generator of the present invention uses a combination of gas generating agents having different combustion temperatures to effectively burn a gas generating agent having a low combustion temperature and reduce the combustion temperature of the gas generating agent as a whole. In addition, it is intended to further clean the gas and reduce the weight of the gas generator.
そして本発明のガス発生器においては、ガス発生剤の形状及び寸法は、同じ燃焼室内に配置される燃焼温度の低いガス発生剤と燃焼温度の高いガス発生剤との間において、同一でもよく、異なっていてもよい。 In the gas generator of the present invention, the shape and dimensions of the gas generating agent may be the same between the gas generating agent having a low combustion temperature and the gas generating agent having a high combustion temperature, which are disposed in the same combustion chamber, May be different.
また、ガス発生剤は燃焼によってエアバッグ膨張用のガスと同時に、熱量を発生するが、ガス発生剤が燃焼したときの発熱量は、発生ガスだけでなく固形残渣にも吸収されることから、ガス発生剤からの発熱量が高いからといってガス発生剤の燃焼温度も高くなるとは限らない。したがって発熱量の異なるガス発生剤の比率によって出力を調整するのは難しい。一方、本発明のガス発生器では燃焼温度の異なるガス発生剤を少なくとも2種類用い、それらのガス発生剤を同一の燃焼室に配置するものであり、これにより確実にガス発生剤の燃焼温度を調整することができる。かかる本発明のガス発生器は、点火手段が一つのシングルタイプものでもよいし、点火手段が2つのデュアルタイプのものでもよい。あるいは点火手段が更に3つ以上の(マルチタイプ)ガス発生器であってもよい。 In addition, the gas generating agent generates heat at the same time as the gas for inflating the airbag by combustion, but the calorific value when the gas generating agent burns is absorbed not only by the generated gas but also by the solid residue, A high calorific value from the gas generating agent does not necessarily increase the combustion temperature of the gas generating agent. Therefore, it is difficult to adjust the output according to the ratio of the gas generating agents having different calorific values. On the other hand, in the gas generator of the present invention, at least two kinds of gas generating agents having different combustion temperatures are used, and these gas generating agents are arranged in the same combustion chamber, thereby ensuring the combustion temperature of the gas generating agent. Can be adjusted. Such a gas generator of the present invention may be of a single type with one ignition means, or may be of a dual type with two ignition means. Alternatively, the ignition means may be three or more (multi-type) gas generators.
そして本発明のガス発生器では、同一燃焼室内に配置される少なくとも2種類のガス発生剤の内、燃焼温度の高いガス発生剤は、燃焼温度の低いガス発生剤を着火燃焼することのできる量で使用することができる。かかる燃焼温度の高いガス発生剤の使用量は、それぞれのガス発生剤の組成、組成比、形状、大きさ、及び燃焼温度の低いガス発生剤の使用量などにより決定することができる。 In the gas generator of the present invention, of at least two types of gas generating agents arranged in the same combustion chamber, the gas generating agent having a high combustion temperature can ignite and burn the gas generating agent having a low combustion temperature. Can be used in The amount of the gas generating agent having a high combustion temperature can be determined by the composition, composition ratio, shape, size, and amount of the gas generating agent having a low combustion temperature.
また、ガス発生器は取り付ける車種によって、作動時に要求される出力が異なる場合があり、出力ごとに内部の構造を変更させる(又は構成部品を変更させる)のでは、誤組み付けの問題が発生する可能性が高くなる。また出力の変更には、ガス発生剤の充填量や、フィルタ又はクーラント等の冷却剤を変更することが一般的に行なわれている。 Also, gas generators may have different output requirements during operation depending on the vehicle model to which they are installed. Changing the internal structure (or changing the components) for each output may cause a problem of incorrect assembly. Increases nature. In order to change the output, the filling amount of the gas generating agent and the coolant such as a filter or a coolant are generally changed.
そこで本発明では、同じ燃焼室内に充填される燃焼温度の異なるそれぞれのガス発生剤の充填量を、当該燃焼室内において、任意に調整できるように充填することが望ましい。かかる各ガス発生剤の充填量の調整は、同一燃焼室内に充填されるそれぞれのガス発生剤の使用量、同一燃焼室内に充填される全ガス発生剤の使用量、及び同一燃焼室内に充填される燃焼温度の高いガス発生剤と、燃焼温度の低いガス発生剤との使用割合を調整することにより行うことができ、例えば、燃焼温度の低いガス発生剤の着火性を考慮する他、当該燃焼室で生じる燃焼温度を考慮して決定することができる。異なる燃焼温度のガス発生剤を併用してその配合割合等を調整すると、併用されたガス発生剤全体から発生するガスの温度を異ならせることが出来るため、出力の調整を細かく行なう事が出来る。つまり、異なる燃焼温度のガス発生剤の混合比率を変えることで、ガス発生剤全体から発生するガス温度を調整することができ、さらにガス発生器の出力を調整することができる。特に同一燃焼室内に充填される燃焼温度の高いガス発生剤と、燃焼温度の低いガス発生剤の比率を変える場合、燃焼室全体としての容積は変化しないことから、燃焼室に余分な隙間が生じたりする事がなく、依って好ましいものとなる。これら同一燃焼室に充填され得るガス発生剤の詳細については、後述の実施例に示す。 Therefore, in the present invention, it is desirable to fill the same combustion chamber so that the amount of each gas generating agent having different combustion temperatures can be arbitrarily adjusted in the combustion chamber. Such adjustment of the filling amount of each gas generating agent is performed by using the amount of each gas generating agent filled in the same combustion chamber, the amount of all gas generating agents charged in the same combustion chamber, and filling the same combustion chamber. Can be achieved by adjusting the ratio of the gas generating agent having a high combustion temperature and the gas generating agent having a low combustion temperature. For example, in addition to considering the ignitability of the gas generating agent having a low combustion temperature, It can be determined in consideration of the combustion temperature occurring in the chamber. When gas blending agents having different combustion temperatures are used in combination and the mixing ratio thereof is adjusted, the temperature of the gas generated from the combined gas generating agent can be varied, so that the output can be finely adjusted. That is, by changing the mixing ratio of the gas generating agents having different combustion temperatures, the gas temperature generated from the entire gas generating agent can be adjusted, and further the output of the gas generator can be adjusted. In particular, when changing the ratio of the gas generating agent with a high combustion temperature and the gas generating agent with a low combustion temperature filled in the same combustion chamber, the volume of the entire combustion chamber does not change, so an extra gap is created in the combustion chamber. This is preferable. The details of the gas generating agent that can be filled in the same combustion chamber will be described in Examples described later.
また、同一燃焼室内に充填される、燃焼温度が異なるガス発生剤同士は、均一に混合した状態で当該一の燃焼室内に充填する他、少なくとも何れかの種類のガス発生剤を、当該一の燃焼室内において偏らせて存在させていても良い。特に、何れかのガス発生剤を偏在させて充填する場合には、2種類以上のガス発生剤のうちの燃焼温度の高い方のガス発生剤を、点火手段(電気式点火器等)により直接着火される位置に配置することが望ましい。この「点火手段(電気式点火器等)により直接着火される位置」とは、多くの場合、当該点火手段の近傍であり、点火手段の火炎等が何らかの部材(チューブなど)や構成で他の場所に案内される場合には、当該点火手段の火炎等が案内された位置のことである。特に、「点火手段の近傍」とは、燃焼温度の高いガス発生剤が点火手段と接触している場合、或いは接触はしていなくとも燃焼温度の低いガス発生剤よりも点火手段によって先に着火することが可能となる距離範囲内であることを意味する。 In addition, gas generating agents with different combustion temperatures filled in the same combustion chamber are filled in the one combustion chamber in a uniformly mixed state, and at least any kind of gas generating agent is added to the one combustion chamber. They may be biased in the combustion chamber. In particular, when any of the gas generating agents is unevenly packed, the gas generating agent having the higher combustion temperature of the two or more kinds of gas generating agents is directly applied by the ignition means (electric igniter or the like). It is desirable to arrange it at a position where it is ignited. In many cases, the “position directly ignited by the ignition means (electric igniter etc.)” is the vicinity of the ignition means, and the flame of the ignition means is other members (tubes etc.) or other configurations. When guided to a place, it is the position where the flame of the ignition means is guided. In particular, “in the vicinity of the ignition means” means that the gas generating agent having a high combustion temperature is in contact with the ignition means, or is ignited by the ignition means earlier than the gas generating agent having a low combustion temperature even if it is not in contact. It means that it is within the distance range that can be performed.
以上のように、燃焼温度の高い方のガス発生剤を、点火手段(電気式点火器等)により直接着火される位置に配置することにより、迅速且つ確実に当該ガス発生剤を着火燃焼させ、延いては全てのガス発生剤を迅速且つ確実に着火燃焼させることができ、これによりガス発生器の作動確実性を向上させることができる。即ち、一般にガス発生剤は燃焼温度が高いと着火性もよいことから、点火器のみで当該燃焼温度の高いガス発生剤を直接着火・燃焼させることが可能となる。したがって燃焼温度の異なるガス発生剤を使用する場合、燃焼温度の高い方を点火器に近接させて(接触させるか或いは着火可能な程度の距離をあけて)配置すれば、当該燃焼温度の高いガス発生剤を容易且つ確実に着火燃焼させることができ、更にその火炎によって燃焼温度の低いガス発生剤の着火・燃焼性を向上させることができる。よって、同一燃焼室内に充填される各ガス発生剤が、燃焼温度が異なるガス発生剤毎に複数の層に分けて充填される場合には、点火器、燃焼温度の高いガス発生剤、燃焼温度の低いガス発生剤という順で配列し、又は着火するのが好ましい。 As described above, by arranging the gas generating agent having the higher combustion temperature at a position where it is directly ignited by the ignition means (electric igniter or the like), the gas generating agent is ignited and burned quickly and reliably, As a result, all gas generating agents can be ignited and burned quickly and reliably, thereby improving the operational reliability of the gas generator. That is, since the gas generating agent generally has good ignitability when the combustion temperature is high, the gas generating agent having the high combustion temperature can be directly ignited and burned only by the igniter. Therefore, when gas generating agents with different combustion temperatures are used, the gas with the higher combustion temperature can be obtained by placing the one with the higher combustion temperature closer to the igniter (contacting or leaving a distance that can be ignited). The generating agent can be easily and reliably ignited and combusted, and the ignition / combustibility of the gas generating agent having a low combustion temperature can be improved by the flame. Therefore, when each gas generating agent filled in the same combustion chamber is packed in a plurality of layers for each gas generating agent having different combustion temperatures, the igniter, the gas generating agent having a high combustion temperature, the combustion temperature Are preferably arranged in the order of low gas generating agents or ignited.
なお、点火手段は電気式点火器だけで構成する他、更に伝火薬を伴って構成することもできる。この場合には、点火器の作動により伝火薬が着火され、火炎、高温ガス等の形態による着火エネルギーが発生し、この着火エネルギーにより、燃焼温度の高いガス発生剤が着火燃焼されて、その燃焼エネルギーで燃焼温度の低いガス発生剤を着火燃焼させることになる。かかる点火手段として使用される伝火薬は、点火器の作動により生じる熱エネルギーを増幅させて、ガス発生剤を効果的に燃焼させる役割を果たすものであり、実質的にエアバッグの膨張に寄与するガスの生成を目的として使用されるものではない点において、本発明に於ける燃焼温度の高いガス発生剤とは相違する。このことから本発明に於いては、ガス発生効率が1.2mol/100g未満のものは伝火薬と見なすことができる。かかる伝火薬としては、一般にはボロンと硝酸カリウム(硝石)の混合物が使用されている。併しながら、ガス発生剤の小型・軽量化のためには、点火手段が電気式点火器のみで構成されることが望ましく、当該電気式点火器のみで燃焼温度の高いガス発生剤を直接、着火・燃焼させるのが好ましい。 In addition, the ignition means can be configured with only an electric igniter, and can also be configured with a transfer charge. In this case, the transfer charge is ignited by the operation of the igniter, and ignition energy is generated in the form of flame, high-temperature gas, etc., and this ignition energy ignites and burns the gas generating agent having a high combustion temperature, and the combustion The gas generating agent with a low combustion temperature is ignited and burned with energy. The charge transfer used as such ignition means amplifies the thermal energy generated by the operation of the igniter and plays a role in effectively burning the gas generating agent, and substantially contributes to the expansion of the airbag. It is different from the gas generating agent having a high combustion temperature in the present invention in that it is not used for the purpose of generating gas. Therefore, in the present invention, a gas generation efficiency of less than 1.2 mol / 100 g can be regarded as a charge transfer agent. In general, a mixture of boron and potassium nitrate (glass stone) is used as such a transfer agent. At the same time, in order to reduce the size and weight of the gas generating agent, it is desirable that the ignition means is composed only of an electric igniter, and the gas generating agent having a high combustion temperature is directly selected only by the electric igniter. It is preferable to ignite and burn.
また、このような従来の伝火薬は、粉末状で使用され、燃焼持続時間が短く瞬時に燃え尽きること、発生するガスが微量であり、エアバッグを膨張させるだけのものではないこと、そして、主として燃焼によって発生するのが熱残渣であり、ガス発生器の出力の細かな調整は不可能であるという点で、本発明において使用される、燃焼温度の高いガス発生剤とは明確に区別される。 In addition, such conventional explosives are used in powder form, have a short combustion duration and burn out instantaneously, the amount of generated gas is very small, and not only inflating the airbag, and mainly It is clearly distinguished from the high-combustion gas generating agent used in the present invention in that it is a heat residue generated by combustion and fine adjustment of the output of the gas generator is impossible. .
また、同一燃焼室内に充填される各ガス発生剤が、燃焼温度が異なるガス発生剤毎に、複数の層に分けて充填される場合、同一燃焼室内に配置される少なくとも2種類のガス発生剤は、その一の燃焼室内において、それぞれの種類毎に連通孔を有する仕切り部材で仕切られた空間内に充填されることが望ましい。仕切り部材で一つの燃焼室内を仕切ることにより、各ガス発生剤の充填を容易に行うことができる他、車両に搭載した状態での、振動によるガス発生剤同士の混合を阻止することができる。即ち、仕切り部材を用いることにより、燃焼温度の低いガス発生剤を、所期の場所(点火手段の近傍等)に確実に存在させておくことができる。
また、何れか又は全ての燃焼室を仕切り板で仕切る際には、前記連通孔を有する仕切り板で仕切る他、更に、ガス発生剤の燃焼によって変形、移動、破壊、消尽する等により、仕切られた空間同士を連通させるものとして形成された適宜クッション部材で仕切ることもできる。かかるクッション部材は、例えば樹脂材料その他の適宜材料を用いて、設置される燃焼室の断面形状に合致する平板形状に形成するほか、当該燃焼室内に配置され得るような適宜立体形状に形成することができる。勿論このクッション部材には、仕切った空間同士を連通させる連通孔を形成することもできる。また、この仕切り部材やクッション部材においては、連通孔を形成する以外にも、燃焼室を区画する部材との間に隙間を形成するような寸法に形成し、その隙間(例えば、燃焼室内壁面と仕切り部材の縁部との間に生じる隙間など)を連通孔の代わりとすることもできる。
Further, when each gas generating agent filled in the same combustion chamber is filled in a plurality of layers for each gas generating agent having different combustion temperatures, at least two kinds of gas generating agents arranged in the same combustion chamber Is preferably filled in a space partitioned by a partition member having a communication hole for each type in the one combustion chamber. By partitioning one combustion chamber with the partition member, each gas generating agent can be easily filled, and mixing of the gas generating agents by vibration in a state of being mounted on a vehicle can be prevented. That is, by using the partition member, the gas generating agent having a low combustion temperature can be surely present at an intended place (eg, in the vicinity of the ignition means).
In addition, when any or all of the combustion chambers are partitioned by a partition plate, the partition is partitioned by a partition plate having the communication hole, and further, by being deformed, moved, destroyed, exhausted, etc. by combustion of the gas generating agent. It is also possible to partition with appropriate cushion members formed to communicate the spaces. The cushion member is formed into a flat plate shape that matches the cross-sectional shape of the installed combustion chamber using, for example, a resin material or other appropriate material, and is formed into an appropriate three-dimensional shape that can be disposed in the combustion chamber. Can do. Of course, the cushion member may be formed with a communication hole for communicating the partitioned spaces. Further, in this partition member and cushion member, in addition to forming the communication hole, the partition member and the cushion member are formed in such a dimension as to form a gap with the member defining the combustion chamber, and the gap (for example, the wall surface of the combustion chamber) A gap formed between the edge of the partition member and the like can be used instead of the communication hole.
また当該仕切り部材は、それが配置される燃焼室内に充填される各ガス発生剤の量に相応して、当該燃焼室内を仕切るものとして設置されることが望ましい。即ち、燃焼温度の高いガス発生剤や燃焼温度の低いガス発生剤は、それぞれのガス発生剤の着火性や使用量、使用割合などに応じて任意に調整することが望ましく、その際には、各ガス発生剤の充填の為の空間容積も適宜調整することができれば、車両搭載時の振動による混合やガス発生剤の破損等を生じさせることなく、的確に各ガス発生剤を充填しておくことができる。かかる仕切り部材は、各ガス発生剤の充填量に相応して当該燃焼室内を自在に仕切ることができるように、例えば圧入に依って、当該燃焼室内に固定することができる。 The partition member is preferably installed as a partition for the combustion chamber according to the amount of each gas generating agent filled in the combustion chamber in which the partition member is disposed. That is, it is desirable to arbitrarily adjust the gas generating agent having a high combustion temperature and the gas generating agent having a low combustion temperature in accordance with the ignitability, usage amount, usage ratio, etc. of each gas generating agent. If the space volume for filling each gas generating agent can be adjusted appropriately, each gas generating agent can be filled accurately without causing mixing due to vibration when the vehicle is mounted or damage of the gas generating agent. be able to. Such a partition member can be fixed in the combustion chamber by, for example, press fitting so that the combustion chamber can be freely partitioned in accordance with the filling amount of each gas generating agent.
そして、当該仕切り部材には連通孔が形成されており、この連通孔が仕切られた空間同士を連通させている。かかる連通孔は、ガス発生剤の燃焼性能に何ら影響を与えないものとして形成する他、その仕切り部材よりも上流側(ガス排出孔に遠い方)の空間に配置されたガス発生剤の燃焼性能を調整して、その空間内での燃焼内圧を調整するように、連通孔の開口面積(連通孔が複数ある場合は、それら全ての合計)と当該ガス発生剤の表面積を関連させることもできる。さらにこの連通孔は厚さ50μm〜100μm(粘着層と基部を合わせてた厚み)程度のアルミテープなどで閉塞し、燃焼時の圧力で破裂するようにしたり、シリコンクッションなどで覆い、燃焼時の熱で焼尽させることも可能である。 A communication hole is formed in the partition member, and the spaces in which the communication holes are partitioned communicate with each other. The communication hole is formed so as not to affect the combustion performance of the gas generating agent, and the combustion performance of the gas generating agent disposed in the space upstream of the partition member (away from the gas discharge hole). In order to adjust the combustion internal pressure in the space, the opening area of the communication hole (if there are a plurality of communication holes, the total of all of them) and the surface area of the gas generating agent can be related. . Furthermore, this communication hole is closed with aluminum tape or the like with a thickness of about 50 μm to 100 μm (thickness that combines the adhesive layer and the base), and ruptured by the pressure during combustion, or covered with a silicon cushion, etc. It is also possible to burn out with heat.
上記のように1つの燃焼室内を仕切り部材で仕切ったとしても、当該仕切り部材には連通孔が形成され、異なるガス発生剤同士が収容されたそれぞれの空間は連通可能となっており、さらにそれらのガス発生剤がある一つの点火器の作動に起因して燃焼を開始することから、仕切り部材で仕切られた空間を合わせた空間が一つの燃焼室となっており、仕切られた空間のそれぞれが燃焼室になるものではない。即ち本発明に於いて、前記ハウジング内に区画された1又は2以上の「燃焼室」とは、その中に充填されたガス発生剤を着火燃焼させる点火手段に応じて区画された空間のことであり、何れか一の燃焼室内に充填された1又は2種類以上のガス発生剤は、何れか一の点火手段の作動に関連して着火燃焼されることになる。依って、燃焼室内に当該仕切り部材を配置し、当該仕切り部材で各々の異なるガス発生剤が収容される空間が仕切られていても、それらが1つの点火器の作動に関連して燃焼するものであれば、それらのガス発生剤はまとめて一つの同一燃焼室に配置されているものとみなされる。これはシングルタイプのガス発生器だけでなく、燃焼室とそれに対応する点火手段との組合せが2組設けられるデュアルタイプのガス発生器、或いは当該組合せが3組以上設けられるマルチタイプのガス発生器の場合でも同様である。 Even if one combustion chamber is partitioned by a partition member as described above, a communication hole is formed in the partition member, and each space in which different gas generating agents are accommodated can communicate with each other. Because the gas generating agent starts combustion due to the operation of one igniter, the space combined with the partition member is a single combustion chamber, and each of the partitioned spaces Does not become a combustion chamber. That is, in the present invention, the one or more “combustion chambers” defined in the housing are spaces defined according to ignition means for igniting and burning the gas generating agent filled therein. The one or more kinds of gas generating agents filled in any one of the combustion chambers are ignited and combusted in association with the operation of any one of the ignition means. Therefore, even if the partition member is arranged in the combustion chamber and the space in which each different gas generating agent is stored is partitioned by the partition member, they burn in relation to the operation of one igniter. If so, the gas generating agents are considered to be disposed in one and the same combustion chamber. This is not only a single type gas generator, but also a dual type gas generator in which two combinations of combustion chambers and corresponding ignition means are provided, or a multi-type gas generator in which three or more such combinations are provided. The same applies to the case of.
特に、ガス発生器がデュアル、あるいはマルチタイプの場合、燃焼温度の異なる2種類以上のガス発生剤は、そのガス発生器に設けられる全ての燃焼室に共存させて(混合して)配置する他、いずれか1つの燃焼室にのみ共存させて(混合して)配置することもできる。 In particular, when the gas generator is dual or multi-type, two or more kinds of gas generating agents having different combustion temperatures are arranged to coexist (mixed) in all the combustion chambers provided in the gas generator. It is also possible to arrange them only in any one combustion chamber (mixed).
そして本発明のガス発生器において、上記の構成によりガス発生剤全体の燃焼温度を低く抑えながら、十分な着火性を有するものとする為には、前記異なる燃焼温度を生じさせる少なくとも2種類のガス発生剤の内、最も燃焼温度の高いガス発生剤の燃焼温度は1700〜3000℃であり、最も燃焼温度の低いガス発生剤の燃焼温度は1000〜1700℃であることが望ましい。更に同一燃焼室内に充填される2種類以上のガス発生剤の内、最も燃焼温度の高いガス発生剤は、1.2モル/100g以上のガスを発生するものであることが好ましい。 In the gas generator of the present invention, at least two kinds of gases that cause the different combustion temperatures to have sufficient ignitability while keeping the combustion temperature of the entire gas generating agent low while having the above-described configuration. Of the generating agents, the combustion temperature of the gas generating agent having the highest combustion temperature is preferably 1700 to 3000 ° C, and the combustion temperature of the gas generating agent having the lowest combustion temperature is preferably 1000 to 1700 ° C. Furthermore, the gas generating agent having the highest combustion temperature among the two or more types of gas generating agents charged in the same combustion chamber is preferably one that generates 1.2 mol / 100 g or more of gas.
燃焼温度の高いガス発生剤と燃焼温度の低いガス発生剤を仕切部材で仕切って一つの燃焼室内に配置した場合、その充填比率は燃焼温度の低いガス発生剤の方を大きくすることが望ましい。此によりガス発生剤全体から発生するガスの温度も低くなり、クーラントの量を低減することが可能となり、ガス発生器の軽量化、小型化が可能となる。そして同一燃焼室内に充填されるガス発生剤は、燃焼温度の違いはあっても、いずれもガス発生剤であるため、電気式点火器により直接着火燃焼されるガス発生剤からのガスもエアバッグ膨張用のガスとして使用することが出来、それにより、エアバッグ膨張用のガス発生剤の充填量も少なくすることが出来る。 When a gas generating agent having a high combustion temperature and a gas generating agent having a low combustion temperature are partitioned by a partition member and disposed in one combustion chamber, it is desirable that the gas generating agent having a low combustion temperature is larger in the filling ratio. As a result, the temperature of the gas generated from the entire gas generating agent is lowered, the amount of coolant can be reduced, and the gas generator can be reduced in weight and size. Since the gas generating agent filled in the same combustion chamber is a gas generating agent even if the combustion temperature is different, the gas from the gas generating agent that is directly ignited and combusted by the electric igniter is also an airbag. It can be used as an inflating gas, whereby the filling amount of the gas generating agent for inflating the airbag can be reduced.
そして本発明のガス発生器では、燃焼温度の高いガス発生剤として、燃焼によりアンモニアを発生させるものを使用する場合には、燃焼温度の低いガス発生剤に燃焼によりNOxを発生するガス発生剤を使用しても、発生するNOxとアンモニアとの反応によりそれぞれを窒素ガスに変換できることから、より確実にNOxの排出量を減少させることができ、更にアンモニアの排出量も減少することができる。 In the gas generator of the present invention, when a gas generating agent having a high combustion temperature that generates ammonia by combustion is used, a gas generating agent that generates NOx by combustion is used for the gas generating agent having a low combustion temperature. Even if it is used, each can be converted into nitrogen gas by the reaction of the generated NOx and ammonia, so the amount of NOx discharged can be reduced more reliably and the amount of ammonia discharged can also be reduced.
上記本発明のガス発生器に依れば、ガス発生器全体におけるガス発生剤の燃焼温度を下げることができ、此によりクーラント・フィルタをより簡素なものとしてガス発生器の小型化を達成することができる。更に、ガス発生剤の燃焼温度が低く抑えられることから、ガス発生剤の燃焼に際してNOxなどのガス成分を低減させることもできる。そして本発明のガス発生器では、このようにガス発生剤の燃焼温度を低減しながら、即ち、一般には着火性の劣るガス発生剤を使用しながらも、ガス発生剤の着火性及び燃焼性を十分なものとし、ガス発生器の作動の確実性を確保することができる。即ち、本発明により、従前に於けるガス発生剤の着火性及び燃焼性に関する相反する技術的課題を解決することができる。
そして本発明のガス発生器では、同じ燃焼室内に充填される、異なる燃焼温度を生じさせるガス発生剤の全体の充填量や相互の充填割合を調整することにより、ガス発生器の出力調整を容易に行うことができる。
According to the gas generator of the present invention, the combustion temperature of the gas generating agent in the entire gas generator can be lowered, thereby achieving a smaller gas generator with a simpler coolant filter. Can do. Furthermore, since the combustion temperature of the gas generating agent can be kept low, gas components such as NOx can be reduced during combustion of the gas generating agent. In the gas generator of the present invention, the ignitability and flammability of the gas generant are reduced while reducing the combustion temperature of the gas generant, that is, generally using a gas generant with poor ignitability. It is sufficient to ensure the reliability of the operation of the gas generator. That is, according to the present invention, it is possible to solve the conflicting technical problems related to the ignitability and combustibility of the gas generating agent.
In the gas generator of the present invention, it is easy to adjust the output of the gas generator by adjusting the total filling amount of the gas generating agent that fills the same combustion chamber and causes different combustion temperatures and the mutual filling ratio. Can be done.
以下、図面により、本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明のエアバッグ用ガス発生器の軸方向への断面図である。なお、以下において、上又は下との上下関係を言うときは、図1を基準とする。また、軸方向というときはハウジングの軸方向の意味であり、半径方向というときはハウジングの半径方向の意味である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view in the axial direction of a gas generator for an air bag of the present invention. In the following, when referring to the vertical relationship with the top or bottom, FIG. 1 is used as a reference. Further, the axial direction means the axial direction of the housing, and the radial direction means the radial direction of the housing.
ガス発生器10は、ディフューザシェル12と、ディフューザシェル12と共に内部収容空間を形成するクロージャシェル13とを接合してなるハウジング11により、外殻容器が形成されている。ディフューザシェル12とクロージャシェル13とは、溶接部14において溶接されている。図1中、他の黒塗り部分も溶接部を示す。
In the
ディフューザシェル12には、所要数で周方向に配置されたガス排出孔17、18が設けられており、このガス排出孔17、18はアルミニウムのシールテープ75で閉塞されている。それぞれ周方向に並ぶガス排出孔17とガス排出孔18とは、同径でも異なる径でも良い。
The
ハウジング11内には略円筒形状の内筒15が配置されており、内筒15の上端周縁がディフューザ12の天井面12aに接合され、下端周縁がクロージャシェル13の底面13aに接合されいる。これによりハウジング内であって、内筒15の外側には、外部環境から仕切られた空間が形成され、その空間内に、後述の第1ガス発生剤20bを収容する空間(第1燃焼室の一部)が確保されている。そして開放している内筒15の下側開口には、第1点火器31と第2点火器32を固定している1つのカラー33が設けられ、当該内筒15内を密閉している。なお、第1点火器31と第2点火器32は、ガス発生器10を含むエアバッグモジュールを車両に取り付ける場合に、コネクタ及びリードワイヤ等を介して、ガス発生器の作動をコントロールする装置(又は電源)に接続される。
A substantially cylindrical
そして、内筒15内には、内筒15内の空間を上下に区画する隔壁40が設けられている。当該隔壁40は、第2点火器32の周囲を包囲するスカート部41と、このスカート部で囲まれた範囲内に形成された第2貫通孔52とを有する平板円形の隔壁として形成されており、内筒15の段欠き部16に下側から嵌め込まれている。隔壁40が、前記の通り内筒15の段欠き部16に嵌め込まれていることから、第1点火器31が作動したときでも、作動時の圧力により、上方に移動することが防止される。また、スカート部41は、その内径が点火器32の点火部分の外径とほぼ同一に設定されており、且つスカート部41が点火部分に密着して包囲していることから、第2点火器32の作動により生じた火炎は、第2貫通孔52方向にのみ直進する。
In the
内筒15内の、上記隔壁40で仕切られた下側空間(即ち、カラー33で閉塞された側の空間)内であって、スカート部41の外側空間(即ち、スカート部41により第2点火器32が存在する空間から区画された空間)には、第1点火器31と、アルミニュウムカップ35に充填された第1ガス発生剤20aが配置されている。従って本実施の形態に示すガス発生器では、第1ガス発生剤として、第1点火器31と同じ空間に配置された第1ガス発生剤20aと、前記内筒15の径方向外側に区画された空間に配置された第1ガス発生剤20bとが使用されている。
In the lower space (that is, the space closed by the collar 33) in the
これら両第1ガス発生剤同士は、その燃焼温度が相違しており、第1点火器31と同じ空間に配置された第1ガス発生剤20aは燃焼温度が高く、内筒15の径方向外側に区画された空間に配置された第1ガス発生剤20bは燃焼温度の低いものが使用されている。また燃焼温度の高い第1ガス発生剤20aは孔のない形状であり、一粒あたりの寸法(直径、長さ)は、燃焼温度の低い第1ガス発生剤20bよりも小さく、燃焼温度の高い第1ガス発生剤20bは単孔円筒状のガス発生剤が使用されている。但し、本発明のガス発生器で使用し得るガス発生剤(第1及び第2ガス発生剤)の形状は、特に制限されるものではなく、貫通孔又は非貫通孔(凹部)を有するディスク状のもの、貫通孔又は非貫通孔(凹部)を有する円柱状のもの等を用いることができ、また燃焼温度の高いガス発生剤と燃焼温度の低いガス発生剤とは同じ形状のものを使用することもできる。
The combustion temperatures of the first gas generating agents are different from each other, and the first
そして、燃焼温度の低い第1ガス発生剤20bが収容された内筒15の径方向外側の空間と、燃焼温度の高い第1ガス発生剤20aが収容された第1点火器31の存在する空間とは、第1貫通孔51で連通し、且つ両空間内のガス発生剤は、何れも第1点火器31の作動に関連して着火燃焼されることから、両空間を合わせた範囲が1つの燃焼室(第1燃焼室20)となっており、従って、前記燃焼温度の相違する第1ガス発生剤20a及び20bは、同一の燃焼室(第1燃焼室20)内に充填されている。
A space radially outside the
内筒15内は、前記スカート部41を有する隔壁40を配置することにより、第2燃焼室25と2つの点火器間が分離され、第1点火器31と第2点火器32の間が分離されている。此により、第1点火器31の作動により生じた着火エネルギー(火炎、燃焼ガス等)は専ら第1燃焼室内に流入し、第2点火手段室内や、更に第2貫通孔52を通って第2燃焼室25内に侵入することが防止される。
By disposing the
また、アルミニウムカップ35に充填されたガス発生剤20aは、第1点火器31の直上に存在しており、内筒15の側壁下部に設けられた第1貫通孔51は、このアルミニウムカップ35の中心とほぼ正対する位置に設けられ、この位置は第1点火器31の作動により生じた火炎の進行方向とは正対していない位置である。なお、第1貫通孔51には、アルミニウム又はステンレス製のシールテープ60が内側から貼り付けられている。
The
このように第1貫通孔51とガス発生剤20aの収納されたアルミニウムカップ35が互いに正対するように配置されていることにより、第1点火器31の作動により、ガス発生剤20aの全体がほぼ均等に燃焼される。
As described above, the first through
更に、第1貫通孔51は内筒15の下部に設けられており、且つ第1ガス発生剤20bが存在する空間の外側であって、ハウジングの周壁面と対向する様に設けられた筒状のフィルタ65の内側には、第1貫通孔51に正対する位置に遮蔽板66が設けられている。本実施の形態に於ける遮蔽板66は、筒状部92と、その片側(図1の下側)に一体に形成された外向きフランジ状の円形部93とからなり、円形部93が底面13aに当接された状態で、その筒状部92が筒状フィルタ65の下部の所定範囲(筒状フィルタ65の全高に対して1/2〜2/3程度の高さ範囲)を覆うように形成されている。
Furthermore, the first through
このような遮蔽板66が設けられる結果、第1貫通孔51から放出する第1ガス発生剤20aの燃焼によって生じた高温ガス、火炎(ガス発生剤20aの燃焼によって生じたエネルギー)は、当該遮蔽板66(特に筒状部92)に衝突して、エネルギーの進行方向が径方向から軸方向上向きに変えられて第1ガス発生剤20bの存在する空間側に向けられる。此により、第1ガス発生剤20bの全体の着火性が向上される。よって遮蔽板66の軸方向の長さは、少なくとも第1貫通孔51よりも上に伸びていることが好ましい。但し、この遮蔽板66は、フィルタ65の内周面の全面を覆った上で、一部に複数のガス通気孔を設けて形成することもでき、この場合でも図1に示すものと同じ作用効果を得ることができる。また、フィルタ65の外側にも、当該遮蔽板と同じ様に、筒状部92と、その片側(図1の下側)に一体に形成されてフィルタ65の外周を覆う円形部を備える遮蔽板(図示せず)を設けることもできる。
As a result of providing such a
また遮蔽板66は、その円形部93の外周縁部をハウジングの折曲部94に当接させることで、ハウジングに対して遮蔽板66の位置決めすることが可能となる。また筒状部92の下側外周面にフィルタ65の内周面を当接させることで、組み立ての際のフィルタ位置決めを行うことが可能となる。筒状部92は、フィルタ65の内周面との間に環状の空隙71を確保するように形成され且つ配置される。これにより空隙71にも燃焼ガス(即ち、ガス発生剤の燃焼によって生じた、エアバッグ膨張用のガス)が進入するため、フィルタ効率および冷却効率が向上する。
Further, the shielding
以上のようにハウジング11内に設けられた第1燃焼室20側の構成又は構造においては、第1点火器31の作動によって、アルミニウムカップ35に充填された燃焼温度の高い第1ガス発生剤20aの全体が迅速且つ均等に燃焼する。そしてその火炎は、シールテープ60を破って内筒15の側壁下部の第1貫通孔51から、内筒15の外側に存在する同じ第1燃焼室内における、燃焼温度の低いガス発生剤20bが充填された空間に流入し、遮蔽板66によって当該空間全体に向けられ、そして燃焼温度の低い第1ガス発生剤20bを着火燃焼させる。その際、燃焼温度の低い第1ガス発生剤20bは、一般に着火性に劣ることになるが、前記着火性の良い第1ガス発生剤20aは、十分且つ長時間に亘って燃焼することから、このような燃焼温度の低い第1ガス発生剤20bでも、迅速且つ確実に着火燃焼させることができる。また、第1燃焼室内で生じる、第1ガス発生剤全体の燃焼熱は、燃焼温度の低い第1ガス発生剤20bが使用されている分、減じられることになる。
As described above, in the configuration or structure on the
また内筒15内における隔壁40の上方の空間は、第2燃焼室25として形成されており、この第2燃焼室25内には、相互に燃焼温度が異なる第2ガス発生剤25aと第2ガス発生剤25bが共に収容されている。本実施の形態では、第2燃焼室25内における、隔壁40が設けられた側(下側)に、燃焼温度の高い第2ガス発生剤25aが充填され、その上方に燃焼温度の低い第2ガス発生剤25bが充填されている。そして、相互に燃焼温度の相違する2種類の第2ガス発生剤25aと25bとは、同じ第2燃焼室25内において、それぞれの種類毎に、仕切り部材、即ち連通孔95を有する仕切板96で仕切って充填されている。この連通孔95は、図示しないシールテープで閉塞することもできる。仕切板96は内筒15の下から圧入されており、圧入に際してシールテープ60を破損することのないように、当該シールテープ60は仕切板96を圧入した後に貼り付けるのが望ましい。
Further, the space above the
そして、燃焼温度の高い第2ガス発生剤25aが収容された空間と、燃焼温度の低い第2ガス発生剤25bが収容された空間とは、連通孔95で連通し、且つ両空間内のガス発生剤は、何れも第2点火器32の作動に関連して着火燃焼されるものであることから、両空間が合わさって1つの燃焼室(第2燃焼室25)となっており、前記燃焼温度の相違する第2ガス発生剤25a及び25bは、同一の燃焼室(第2燃焼室25)内に充填されている。
The space in which the second
特に本実施の形態において、この第2ガス発生剤に関しても、前記第1ガス発生剤と同じく、燃焼温度の高い第2ガス発生剤25aは孔のない形状であり、一粒あたりの寸法(直径、長さ)は、燃焼温度の低い第2ガス発生剤25bよりも小さいものが使用されている。そして燃焼温度の高い第2ガス発生剤25bは単孔円筒状のガス発生剤が使用されている。そしてこれらの第2ガス発生剤は、点火器32、第2ガス発生剤25a、第2ガス発生剤25bの順に着火(又は伝火)するように配置されている。
Particularly in the present embodiment, also for the second gas generating agent, as with the first gas generating agent, the second
上記仕切板96は第2燃焼室25内に圧入され、任意にその配置場所を調整できる状態で配置されていることから、第2ガス発生剤同士25a、25bを任意の混合比で充填することができるようになっている。本実施例の場合は、燃焼温度の低いガス発生剤25bの充填量を、燃焼温度の高いガス発生剤25aよりも多くしており、これにより第2燃焼室25全体で生じる燃焼温度を低く抑えている。
Since the
また、仕切板96の配置場所を任意に調整できることから、燃焼温度が相違するそれぞれの第2ガス発生剤25a、25bの充填比を任意に調整することで、第2燃焼室から発生するガスの温度を任意に調整し、ガス発生器の出力を調整することもできる。また燃焼温度の低いガス発生剤の充填量を多くしておけば、全体として第2燃焼室から発生するガスの温度も低くなり、フィルタ65の量を低減させることができる。此によりガス発生器全体の小型化及び軽量化が可能となる。
In addition, since the arrangement location of the
また、第2ガス発生剤25bは第2ガス発生剤25aよりも燃焼温度が低いため、一般的には、その着火性も劣るものとなっているが、この図1に示すガス発生器では、先に燃焼温度の高い第2ガス発生剤25aが第2点火器32によって着火・燃焼され、これにより十分な着火エネルギーが、燃焼温度の低い第2ガス発生剤25bに供給されることから、第2燃焼室25内に収容された第2ガス発生剤の燃焼性の向上が図られる。
Further, since the combustion temperature of the second
この点、従来の伝火薬として用いられてきたボロン硝石(B/KNO3)は粉体で用いられており、瞬時に燃え尽きてしまうため、燃焼温度の低いガス発生剤25bに対して、十分な着火エネルギーを供給することは困難であった。依って本発明に係るガス発生器では、燃焼温度の高い第2ガス発生剤25aの燃焼により、十分高い着火エネルギーを、比較的長時間、第2ガス発生剤25bに供給でき、これにより第2ガス発生剤25bを確実に着火燃焼させることができると言う点で、非常に有益である。また第2ガス発生剤25aを用いることは、エアバッグを膨張させるガスも供給できるという点でも有益である。
In this respect, boron nitrate (B / KNO 3 ), which has been used as a conventional transfer powder, is used in powder form and burns out instantly, which is sufficient for the
なお本実施の形態では、仕切板96によってガス発生剤25a、25bを分けた態様を示してきたが、仕切板96を用いずに、ガス発生剤25a、25bを均等に混合して、第2燃焼室内に配置したり、仕切板96を用いずに、ガス発生剤25a、25bを図1のように局在化させることも可能である。ただし、ガス発生剤25a、25bの燃焼性能を調整するという点においては、連通孔95を形成した仕切板96を用いるのが好ましい。何故なら、ガス発生剤25aの全表面積に対して連通孔95の全開口面積を調整することで、ガス発生剤25aの燃焼性能を調整することが可能となる為である。一方ガス発生剤25bについは、その全表面積に対して連通孔80(第1燃焼室20と第2燃焼室とを連通する連通孔)の総開口面積を調整させることで、その燃焼性能を調整することが可能となる。但し、ガス発生剤が、その特性により燃焼性能の調整をする必要性がないものである場合には、当然に、仕切り板の連通孔でガス発生剤の燃焼性能を調整する必要もなく、この場合には連通孔を十分大きく形成したり、仕切り板自体を廃止して、2種類のガス発生剤を偏在或いは混在させることができる。
In the present embodiment, the
第2燃焼室25内には、有底筒状のリテーナ55が開口部側を下にした状態で嵌入され、側壁先端部55aにおいて第2燃焼室25の内壁25aを押圧することで固定されている。リテーナ55は、側壁部に複数の開口部(ノズル)有したものや、リテーナ55全体が金網などの多孔質の材質で形成され、実質的な圧力損失はないものとして形成され、且つその側壁と第2燃焼室25の内壁25a間には、ガス流路が確保できる程度の間隙57を設けて配置されている。
A bottomed
これによりガス発生剤25bが連通孔80と当接することがないため、連通孔80近傍で未燃焼のガス発生剤25bによって当該連通孔80が閉塞されることはない。仮に連通孔80が第2ガス発生剤で塞がれると、燃焼初期には第2燃焼室25内の内圧が過度に上昇し、連通孔80を塞ぐ第2ガス発生剤が燃焼したとき、連通孔80の開放により、急激に内圧が低下するため、安定した燃焼性が損なわれる恐れがあるが、本実施の形態に示すガス発生器では、連通孔80が未燃焼のガス発生剤25bで閉塞されることはないことから、このような問題を無くすことができる。同様にガス発生剤25aについても、連通孔95(仕切板96)との間に間隙を形成する部材を使用してもよい。
As a result, the
連通孔80は、外側からステンレス製のシールテープ58により閉塞されている。このシールテープは、第1ガス発生剤20bおよび20aが燃焼したときには開口せず、第2ガス発生剤25aおよび25bが燃焼したときにのみに開口するように、その材質や厚さ及び閉塞する構成乃至構造などが選択される。
The
なお、前述した第1燃焼室20に関しても、相互に燃焼速度の異なるガス発生剤20b、20aの充填比を調整することもできる。このような態様の一例を図1に基づいて示すと、例えば燃焼温度の低いガス発生剤20bを保持するリテーナ98をハウジング軸方向のより中央近傍に配置し、ディフューザ12側に燃焼温度の低いガス発生剤20bを、クロージャ13側に燃焼温度の高いガス発生剤20aを配置する。このとき、第1燃焼室に於ける第2点火器が収容された空間部分90にも燃焼温度の高いガス発生剤20aを配置する。そしてリテーナ98を圧入可能にすることで、任意に両第1ガス発生剤の充填比を調整することができる。ただし、第2燃焼室に関する説明で触れたように、第1燃焼室においても燃焼温度の低いガス発生剤の充填量を多くする方が、クーラントの軽量、ガス発生器の小型化の点で好ましい。
In addition, also regarding the
以上図1に基づいて説明したガス発生器のように、ハウジング内に2つの燃焼室が設けられたデュアルタイプのガス発生器においては、同一の燃焼室内に充填される2種類のガス発生剤の充填比の調整は、第1燃焼室又は第2燃焼室の何れか片方の燃焼室のみでも良いし、両方の燃焼室について行なっても良い。 As in the gas generator described with reference to FIG. 1 above, in the dual type gas generator in which two combustion chambers are provided in the housing, two types of gas generating agents filled in the same combustion chamber are used. The adjustment of the filling ratio may be performed for only one of the first combustion chamber and the second combustion chamber, or for both combustion chambers.
そして、本実施の形態に示すガス発生器において、第1燃焼室、および第2燃焼室に配置する燃焼温度の高いガス発生剤20a,25aとして、たとえば、燃焼温度1700〜3000℃のガス発生剤を用いることが出来る。このガス発生剤の例としては、ニトログアニジンを燃料、硝酸ストロンチウムを酸化剤としたガス発生剤であり、必要に応じて、バインダ(カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩)、残渣捕集剤(酸性白土)を使用することができる。
In the gas generator shown in the present embodiment, as the
かかる燃焼温度の高い第1及び第2ガス発生剤は、例えば次に示す組成物を使用することができる。
(a)約25〜55重量%、好ましくは30〜40重量%のニトログアニジン
(b)約40〜65重量%、好ましくは45〜65重量%の硝酸ストロンチウム
(c)約1〜20重量%、好ましくは3〜7重量%の酸性白土
(d)約3〜12重量%、好ましくは4〜12重量%のバインダ
そしてかかる燃焼温度の高い第1及び第2ガス発生剤は、例えば、外径0.8〜4.0mm、長さ0.8〜4.0mmのペレット状に形成したもの、或いは外径1.2〜6.0mm、長さ0.8〜6.0mmであって、内径0.5〜2.0mmの貫通孔を有する単孔円筒状に形成することができる。
更に、この燃焼温度の高い第1及び第2ガス発生剤としては、特許第3247929号公報に示されているようなガス発生剤を使用することができ、係るガス発生剤には、例えば以下の表1に示すガス発生剤が含まれる。
As the first and second gas generating agents having a high combustion temperature, for example, the following composition can be used.
(A) about 25-55 wt%, preferably 30-40 wt% nitroguanidine (b) about 40-65 wt%, preferably 45-65 wt% strontium nitrate (c) about 1-20 wt%, Preferably 3-7% by weight of acid clay (d) about 3-12% by weight, preferably 4-12% by weight of binder, and the first and second gas generating agents having such a high combustion temperature are, for example, an outer diameter of 0 .8 to 4.0 mm, formed into pellets with a length of 0.8 to 4.0 mm, or an outer diameter of 1.2 to 6.0 mm, a length of 0.8 to 6.0 mm, and an inner diameter of 0 It can be formed in a single-hole cylindrical shape having a through hole of 5 to 2.0 mm.
Furthermore, as the first and second gas generating agents having a high combustion temperature, a gas generating agent as disclosed in Japanese Patent No. 3247929 can be used. The gas generating agent shown in Table 1 is included.
一方、第1燃焼室および第2燃焼室に配置する燃焼温度の低いガス発生剤20b,25bとして、例えば1000〜1700℃の燃焼温度のガス発生剤を使用することが出来る。このガス発生剤の例としては、硝酸グアニジンを燃料とし、塩基性酸化銅を酸化剤としたガス発生剤であって、さらに必要に応じて上記のバインダや残渣捕集剤、あるいは冷却材(水酸化アルミニウム)を含有するものを使用することができる。
On the other hand, a gas generating agent having a combustion temperature of 1000 to 1700 ° C., for example, can be used as the
かかる燃焼温度の低い第1及び第2ガス発生剤としては、例えば次に示す(a)〜(c)成分を含有する組成物を使用することができる。
(a)燃料としての有機化合物を、好ましくは5〜60質量%、より好ましくは10〜60質量%、更に好ましくは10〜55質量%;
(b)含酸素酸化剤を成分10〜85質量%で、好ましい実施態様において、この(b)成分は、(b−1)酸化剤(塩基性金属硝酸塩、硝酸塩、硝酸アンモニウムから選ばれる少なくとも1種の酸化剤)を、好ましくは10〜85質量%、より好ましくは20〜70質量%、更に好ましくは30〜60質量%、及び(b−2)酸化剤(過塩素酸塩及び塩素酸塩から選ばれる少なくとも1種の酸化剤)を、好ましくは0.5〜20質量%、より好ましくは1〜10質量%、更に好ましくは1〜5質量%からなる。
(c)水酸化アルミニウムを、好ましくは0.1〜20質量%、より好ましくは3〜15質量%、更に好ましくは4〜10質量%。
かかるガス発生剤としては、例えば以下に示す組成物を示すことができる。
(配合例1)
(a)硝酸グアニジン 30〜60質量%
(b)塩基性硝酸銅 30〜60質量%
(c)水酸化アルミニウム 3〜10質量%
(配合例2)
(a)硝酸グアニジン又はメラミン
(b−1)塩基性硝酸銅
(b−2)過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム及び過塩素酸アンモニウムから選ばれる少なくとも1種の過塩素酸塩
(c)水酸化アルミニウム。
(配合例3)
(a)硝酸グアニジン又はメラミン
(b−1)塩基性硝酸銅
(b−2)塩素酸ナトリウム又は塩素酸カリウム
(c)水酸化アルミニウム。
更に、上記(a)〜(c)成分に対して、(d)成分及び(e)成分のいずれか一方又は両方を配合して成る組成物を使用することもできる。
(d)バインダを、好ましくは20質量%以下、より好ましくは0.5〜10質量%、更に好ましくは1〜7質量%;
(e)金属酸化物、金属炭酸化物から選ばれる添加剤を、好ましくは20質量%以下、より好ましくは1〜15質量%、更に好ましくは3〜10質量%。
かかるガス発生剤としては、例えば以下に示す組成物を示すことができる。
(配合例4)
(a)ニトログアニジン
(b)塩基性硝酸銅
(c)水酸化アルミニウム
(d)グアガム。
(配合例5)
(a)メラミン
(b)塩基性硝酸銅
(c)水酸化アルミニウム
(d)カルボキシメチルセルロースナトリウム塩又はグアガム。
(配合例6)
(a)硝酸グアニジン
(b)塩基性硝酸銅
(c)水酸化アルミニウム
(d)カルボキシメチルセルロースナトリウム塩又はグアガム。
上記燃焼温度の低い第1及び第2ガス発生剤は、外径1.2〜6.0mm、長さ0.8〜6.0mmであって、内径0.5〜2.0mmの貫通孔を有する単孔円筒状に形成したものを使用することができる。
更に、燃焼温度の低い第1及び第2ガス発生剤としては、以下の表2に示すガス発生剤を使用することもできる。
As the first and second gas generating agents having a low combustion temperature, for example, compositions containing the following components (a) to (c) can be used.
(A) The organic compound as the fuel is preferably 5 to 60% by mass, more preferably 10 to 60% by mass, and still more preferably 10 to 55% by mass;
(B) The oxygen-containing oxidant is 10 to 85% by mass of the component. In a preferred embodiment, the component (b) is (b-1) an oxidant (at least one selected from basic metal nitrates, nitrates and ammonium nitrates). From 10 to 85% by weight, more preferably from 20 to 70% by weight, still more preferably from 30 to 60% by weight, and (b-2) an oxidizing agent (from perchlorate and chlorate). The selected at least one oxidizing agent is preferably 0.5 to 20% by mass, more preferably 1 to 10% by mass, and still more preferably 1 to 5% by mass.
(C) 0.1-20 mass% of aluminum hydroxide, More preferably, it is 3-15 mass%, More preferably, it is 4-10 mass%.
Examples of the gas generating agent include the following compositions.
(Formulation example 1)
(A) Guanidine nitrate 30-60% by mass
(B) Basic copper nitrate 30-60 mass%
(C) Aluminum hydroxide 3 to 10% by mass
(Formulation example 2)
(A) Guanidine nitrate or melamine (b-1) Basic copper nitrate (b-2) At least one perchlorate selected from sodium perchlorate, potassium perchlorate and ammonium perchlorate (c) Water Aluminum oxide.
(Formulation example 3)
(A) Guanidine nitrate or melamine (b-1) Basic copper nitrate (b-2) Sodium chlorate or potassium chlorate (c) Aluminum hydroxide.
Furthermore, the composition formed by mix | blending any one or both of (d) component and (e) component with respect to said (a)-(c) component can also be used.
(D) The binder is preferably 20% by mass or less, more preferably 0.5 to 10% by mass, still more preferably 1 to 7% by mass;
(E) The additive selected from a metal oxide and a metal carbonate is preferably 20% by mass or less, more preferably 1 to 15% by mass, and still more preferably 3 to 10% by mass.
Examples of the gas generating agent include the following compositions.
(Formulation example 4)
(A) Nitroguanidine (b) Basic copper nitrate (c) Aluminum hydroxide (d) Guam gum.
(Formulation example 5)
(A) Melamine (b) Basic copper nitrate (c) Aluminum hydroxide (d) Carboxymethylcellulose sodium salt or guar gum.
(Formulation example 6)
(A) Guanidine nitrate (b) Basic copper nitrate (c) Aluminum hydroxide (d) Carboxymethylcellulose sodium salt or guar gum.
The first and second gas generating agents having a low combustion temperature have outer diameters of 1.2 to 6.0 mm, lengths of 0.8 to 6.0 mm, and through holes having an inner diameter of 0.5 to 2.0 mm. What was formed in the single-hole cylindrical shape which has can be used.
Furthermore, as the first and second gas generating agents having a low combustion temperature, the gas generating agents shown in Table 2 below can also be used.
表2中、GNは硝酸グアニジン、NQはニトログアニジン、BCNは塩基性硝酸銅[Cu2(NO3)(OH)3]、CMCNaはカルボキシメチルセルロースナトリウム塩、BHTH3はビテトラゾールアンモニウム塩である。表1の塩基性硝酸銅の平均粒径は4.7μm、水酸化アルミニウムの平均粒径は11μmである。
そして燃焼温度の低い第1及び第2ガス発生剤として好ましいのは、以下に示す(a)〜(c)成分を含有し、更に冷却剤としての水酸化アルミニウムを0.1〜20質量%、好ましくは3〜15質量%、特に好ましくは4〜10質量%含有する。
(a)燃料としての硝酸グアニジンを5〜60質量%、好ましくは10〜60質量%、特に好ましくは10〜55質量%、
(b)酸化剤としての塩基性硝酸銅を10〜85質量%、好ましくは20〜70質量%、特に好ましくは60〜60質量%、
(c)バインダーとしてのカルボキシメチルセルロースナトリウム塩20質量%以下、好ましくは1〜15質量%、特に好ましくは3〜10質量%、
In Table 2, GN is guanidine nitrate, NQ is nitroguanidine, BCN is basic copper nitrate [Cu 2 (NO 3 ) (OH) 3 ], CMCNa is carboxymethylcellulose sodium salt, and BHTH 3 is bitetrazole ammonium salt. The average particle diameter of basic copper nitrate in Table 1 is 4.7 μm, and the average particle diameter of aluminum hydroxide is 11 μm.
And what is preferable as a 1st and 2nd gas generating agent with a low combustion temperature contains the (a)-(c) component shown below, Furthermore, 0.1-20 mass% of aluminum hydroxide as a coolant, Preferably it contains 3-15 mass%, Most preferably, it contains 4-10 mass%.
(A) 5-60% by mass of guanidine nitrate as a fuel, preferably 10-60% by mass, particularly preferably 10-55% by mass,
(B) 10 to 85% by weight, preferably 20 to 70% by weight, particularly preferably 60 to 60% by weight, of basic copper nitrate as an oxidizing agent,
(C) 20% by mass or less of carboxymethylcellulose sodium salt as a binder, preferably 1 to 15% by mass, particularly preferably 3 to 10% by mass,
上記各ガス発生剤は、例えば以下の使用量(及びこの使用量に従う使用割合)で使用することができる。
燃焼温度の高い第1ガス発生剤:0.5〜15g、好ましくは、1〜15g、特に好ましくは1.5〜15g
燃焼温度の低い第1ガス発生剤:3〜150g、好ましくは、7〜150g、特に好ましくは12〜150g
燃焼温度の高い第2ガス発生剤:0.5〜15g、好ましくは、1〜15g、特に好ましくは1.5〜15g
燃焼温度の低い第2ガス発生剤:1〜50g、好ましくは、2〜50g、特に好ましくは3〜50g
Each said gas generating agent can be used with the following usage-amounts (and the usage rate according to this usage-amount), for example.
First gas generating agent having a high combustion temperature: 0.5 to 15 g, preferably 1 to 15 g, particularly preferably 1.5 to 15 g
First gas generating agent having a low combustion temperature: 3 to 150 g, preferably 7 to 150 g, particularly preferably 12 to 150 g
Second gas generating agent having a high combustion temperature: 0.5 to 15 g, preferably 1 to 15 g, particularly preferably 1.5 to 15 g
Second gas generating agent having a low combustion temperature: 1 to 50 g, preferably 2 to 50 g, particularly preferably 3 to 50 g
以上のように構成された本実施の形態に示すガス発生器に於いては、第1燃焼室及び第2燃焼室内に、それぞれ燃焼温度の低いガス発生剤20b,25bが使用されていることから、各燃焼室内に於いて発生ずるガスの温度、更にはガス発生器全体において発生するガスの温度は、全て燃焼温度の高いガス発生剤が用いられた場合に比べ、著しく低減される。これにより、各ガス発生剤の燃焼時に於けるNOxの発生が低減され、更に、ガス発生器から排出される前の燃焼ガスを浄化及び/又は冷却するためのフィルタ65を簡素なものとすることができる。
In the gas generator shown in the present embodiment configured as described above,
即ち、この図1に示すガス発生器に於いても、第1燃焼室20とハウジング11の周壁(ディフューザシェル周壁12bとクロージャシェル周壁13b)との間には、燃焼ガスから燃焼残渣を取り除くと共に、燃焼ガスを冷却するための筒状フィルタ65が配置されているが、ガス発生器全体中で発生するガスの温度が低く抑えられているとから、空隙率が大きいもの等、より簡易なものが使用されている。なお、このこのフィルタ65は、ハウジング11の周壁との間に間隙72を形成するように配置されている。
That is, in the gas generator shown in FIG. 1, combustion residues are removed from the combustion gas between the
かかる簡易なものとして形成される筒状フィルタ65としては、線径0.3〜1.2mm程度の金属細線(鉄線等)を筒状に巻き付けたもの、前記金属細線を平織りにして多層に巻いた後、圧縮成型したもの、線径0.3〜0.8mm程度の平織り、畳織り、綾畳織りの金網を単品又は組み合わせて巻いたもの、或いはこれらの金網の間にセラミックス繊維又は金属繊維を挟み込んだもの等を用いることができる。
As the
筒状フィルタの構造は、使用するガス発生剤の種類、使用量、燃焼温度の異なるガス発生剤同士の使用割合の違い、即ち燃焼温度の高低、生成する燃焼残渣量の多少に応じて適宜選択されることになる。例えば、燃焼温度が低く(約1000〜1700℃)、燃焼残渣量が少ないガス発生剤を使用する場合、嵩密度が1〜5g/cm3、好ましくは2〜3g/cm3、厚みが3〜10mm、好ましくは3〜6mmのものを使用できる。 The structure of the cylindrical filter is appropriately selected according to the type of gas generating agent used, the amount used, and the difference in usage ratio between gas generating agents having different combustion temperatures, that is, the level of combustion temperature and the amount of combustion residue generated. Will be. For example, when a gas generating agent having a low combustion temperature (about 1000 to 1700 ° C.) and a small amount of combustion residue is used, the bulk density is 1 to 5 g / cm 3 , preferably 2 to 3 g / cm 3 , and the thickness is 3 to 3. The thing of 10 mm, Preferably 3-6 mm can be used.
筒状フィルタ65の内側には遮蔽板66が配置され、筒状フィルタ65と内側筒状遮蔽板66との間には前記した間隙(第1間隙71)が設けられているが、この間隙71に替えて、筒状フィルタ65の遮蔽板66と接する部分(前記間隙と同程度の幅の部分)を空隙率の大きな疎構造とし、事実上、間隙を設けた場合と同様の状態にしても良い。疎構造は、残部の空隙率の小さい密構造に対するものであり、密構造の嵩密度が上記範囲内であるとき、疎構造の嵩密度は、0.1〜1.0g/cm3にすることができる。かかる筒状フィルタ65と遮蔽板66との間に確保される間隙71及び疎構造部分の幅は、0.5〜3mmが好ましく、1〜2mmがより好ましい。
A shielding
筒状フィルタ65に、前記フィルタ内側を覆う遮蔽板66及びフィルタ外側を覆う遮蔽板(図示せず)を併用することにより、燃焼ガスの濾過(燃焼残渣の濾過)及び冷却作用がより向上される。
Combining the
なお、ガス排出孔17、18を閉塞するシールテープ75は、点火器の作動状況(一方のみの作動、両方同時の作動、時間差をおいた作動)により、同時に破裂したり、一部のみ破裂したりするように設定することもできる。
Note that the
次に、図1により、エアバッグ用ガス発生器10において、2つの点火器が時間差をおいて作動した場合の動作を説明する。
Next, the operation when two igniters are operated with a time difference in the air
第1点火器31の作動により、燃焼温度の高い第1ガス発生剤20aが着火燃焼され、そのエネルギーはシールテープ60を破り、第1貫通孔51を通って、同じ第1燃焼室20の、内筒15の外側空間内に放出される。
By the operation of the
このとき内筒15の周壁に設けられた第1貫通孔51から放出された着火エネルギーは、第1貫通孔51と正対する遮蔽板66に衝突して、その進行方向が上方に変えられ、その後の進行方向に存在する燃焼温度の低い第1ガス発生剤20bを着火燃焼させる。つまり、遮蔽板66により、着火エネルギーの進行方向は半径方向から軸方向に変化されて、半径方向と軸方向の両方向に存在するガス発生剤に着火エネルギーが供給されることになるため、同一の第1燃焼室20内に存在する全ての第1ガス発生剤の着火燃焼性が向上される。
At this time, the ignition energy released from the first through-
仮に遮蔽板66が存在しない場合には、第1貫通孔51から半径方向外側に放出された着火エネルギーは、放出方向に存在する第1ガス発生剤20bには十分に与えられるが、上方に存在する第1ガス発生剤20bには伝えられにくい。特にこのような問題は、着火性が低いガス発生剤を使用した場合に顕著となる。そこで本実施の形態に示すように、フィルタ65と共に遮蔽板66を使用することで、かかる着火エネルギー伝達の非効率性に関する問題を解決することができる。更に、遮蔽板66を使用することで、筒状フィルタ65の一部に着火エネルギーが衝突し、筒状フィルタ65が損傷することも防止される。依って、第1貫通孔51の軸方向の位置は、前記作用・効果を発揮し得るように調整される。
If the shielding
なお、内筒15に於ける、第1燃焼室と第2燃焼室との間に形成される連通孔80は、ステンレス製シールテープ58で閉塞されているため、第1燃焼室20内の燃焼ガスが第2燃焼室25内に流入することはない。第1燃焼室20内で生じたガスは、全てフィルタ65を通過し、シールテープ75を破裂させて、ガス排出孔17、18からエアバッグ(図示せず)に排出される。
In addition, since the
第1ガス発生剤20b、20aの燃焼により生じたガスは、遮蔽板66で覆われていない部分(又はガス通気孔)から筒状フィルタ65に侵入し、一部はそのまま筒状フィルタ65内を軸方向に移動した後、フィルタ65外周側の間隙72に至る。そして、燃焼ガスの残部は、フィルタ65の内周側に確保される間隙71内を通って移動した後、筒状フィルタ65内を半径方向に通過して、当該フィルタ65の外周側の間隙72に至る。その後、燃焼ガスは、シールテープ75の一部又は全部を破裂し、ガス排出孔17、18の一部又は全部から排出されてエアバッグを膨張させる。
The gas generated by the combustion of the first
このように、遮蔽板66によりフィルタ65の内周側には間隙71が確保されていることから、この間隙71を通ったガスは筒状フィルタ65内を軸方向に通過することになる。此により筒状フィルタ65は全体が使用されて、フィルタ65との接触時間が長く確保されることから、燃焼ガスの冷却及び濾過効果が高められる。
Thus, since the
そして、第1点火器31の作動後、僅かな時間差をおいて第2点火器32が作動する。このとき、第2点火器32の作動により生じる火炎は、第2貫通孔52を通って直進し、第2燃焼室内に侵入する。そして着火エネルギーの侵入により、最初に、第2燃焼室25内の燃焼温度の高い第2ガス発生剤25aが着火燃焼され、その火炎により燃焼温度の低い第2ガス発生剤25bが着火燃焼される。これら第2ガス発生剤の燃焼に際しては、上記のとおり、内筒15上方の連通孔80(リテーナ55が開口を有する場合その開口部)の開口面積や、連通孔80を形成する高さ位置が調整されているため、第2燃焼室25内全体への火回りが良く、第2ガス発生剤の着火燃焼性が良い。また、連通孔80をシールテープ58で閉塞した場合、第2ガス発生剤の初期燃焼性が改善される。
Then, after the
第2燃焼室25で発生したガスは、内筒15に形成された連通孔80から半径方向に放出され、第1燃焼室20内に流入した後、上記と同様にして、筒状フィルタ65を経て冷却及び浄化され、ガス排出孔17、18から排出されてエアバッグを更に膨張させる。
The gas generated in the
実施例1
図1に示すエアバッグ用ガス発生器を製作した。詳細は次のとおりである。
(1)ガス発生剤の使用量
燃焼温度の高い第1ガス発生剤: 7g
燃焼温度の低い第1ガス発生剤:90g
燃焼温度の高い第2ガス発生剤:15g
燃焼温度の低い第2ガス発生剤:20g
(2)ガス発生剤の形状及び組成
<燃焼温度の高い第1及び第2ガス発生剤>
外径1.5mm、長さ1.5mmのペレット状で、以下の組成からなる(燃焼温度2200℃;発生ガス量2.5モル/100g)。
ニトログアニジン34.4質量%
硝酸ストロンチウム55.6質量%
カルボキシメチルセルロースナトリウム塩10.0質量%
<燃焼温度の低い第1及び第2ガス発生剤>
外径4.5mm、内径1.2mm、長さ4mmの貫通孔を有する単孔円筒状で、以下の組成からなる(燃焼温度1200℃)。
硝酸グアニジン41質量%
塩基性硝酸銅49質量%
カルボキシメチルセルロースナトリウム塩5質量%以下
水酸化アルミニウム5質量%
Example 1
A gas generator for an air bag shown in FIG. 1 was produced. Details are as follows.
(1) Use amount of gas generating agent First gas generating agent having a high combustion temperature: 7 g
First gas generating agent with low combustion temperature: 90 g
Second gas generant with high combustion temperature: 15 g
Second gas generating agent with low combustion temperature: 20 g
(2) Shape and composition of gas generating agent <first and second gas generating agents having a high combustion temperature>
It has the following composition in the form of a pellet having an outer diameter of 1.5 mm and a length of 1.5 mm (combustion temperature 2200 ° C .; generated gas amount 2.5 mol / 100 g).
Nitroguanidine 34.4% by mass
55.6% by mass of strontium nitrate
Carboxymethylcellulose sodium salt 10.0% by mass
<First and second gas generating agents with low combustion temperature>
It is a single-hole cylindrical shape having through-holes with an outer diameter of 4.5 mm, an inner diameter of 1.2 mm, and a length of 4 mm, and has the following composition (combustion temperature 1200 ° C.).
49% by mass of basic copper nitrate
Carboxymethylcellulose sodium salt 5 mass% or less Aluminum hydroxide 5 mass%
なお、上記した実施の形態及び実施例では、2つの点火器を使用したガス発生器に基づいて説明してきたが、本発明は、このような点火器の数に限定されることなく、点火器が1つのガス発生器などにも使用することができる。例えば特開平10−95303号公報の図1に示されているガス発生器のように、ハウジング内に内筒を配置して、当該内筒の外側にガス発生剤が充填される燃焼室とすると共に、内筒の内側空間内の下側に点火器、上側に伝火薬を配置したガス発生器において、内筒内の伝火薬に替えて燃焼温度の高いガス発生剤を充填し、また内筒外側の燃焼室内に燃焼温度の低いガス発生剤を充填することもできる。 In the above-described embodiments and examples, the description has been made based on the gas generator using two igniters, but the present invention is not limited to the number of such igniters, However, it can also be used for a single gas generator. For example, like the gas generator shown in FIG. 1 of Japanese Patent Laid-Open No. 10-95303, an inner cylinder is arranged in a housing, and a combustion chamber is formed in which a gas generating agent is filled outside the inner cylinder. In addition, in the gas generator in which an igniter is disposed on the lower side in the inner space of the inner cylinder and a transfer agent is disposed on the upper side, the gas generator having a high combustion temperature is filled instead of the transfer agent in the inner cylinder. It is also possible to fill the outer combustion chamber with a gas generating agent having a low combustion temperature.
10 エアバッグ用ガス発生器
11 ハウジング
12 ディフューザシェル
13 クロージャシェル
14 溶接部
17,18 ガス排出孔
20 第1燃焼室
20a 燃焼温度の高い第1ガス発生剤
20b 燃焼温度の低い第1ガス発生剤
25 第2燃焼室
25a 燃焼温度の高い第2ガス発生剤
25b 燃焼温度の低い第2ガス発生剤
31,32 点火器
33 点火器カラー
35 アルミニウムカップ
40 隔壁
55 リテーナ
65 フィルタ
66 遮蔽板
96 仕切板
98 リテーナ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
当該ガス発生剤は、ハウジング内に区画された1又は2以上の燃焼室内に充填され、且つ少なくとも何れかの燃焼室内には、異なる燃焼温度を生じさせる少なくとも2種類のガス発生剤が充填されており、
該2種類のガス発生剤は、燃焼温度の高いガス発生剤が孔のない形状で、燃焼温度の低いガス発生剤が円筒状である、ガス発生器。 A gas generator comprising a housing having a gas discharge hole, an ignition means as an operation start means of the gas generator, and a gas generating agent that generates a gas for inflating an airbag by ignition combustion,
The gas generating agent is filled in one or more combustion chambers defined in the housing, and at least one of the combustion chambers is filled with at least two kinds of gas generating agents that generate different combustion temperatures. And
The two types of gas generating agents are gas generators in which a gas generating agent having a high combustion temperature has a shape without holes and a gas generating agent having a low combustion temperature is cylindrical.
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